JPH02308213A - カラー画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、複数感光体に書き込まれた像を合成してカラ
ー画像を得るカラー画像形成装置に関する。（従来の技
術） 複数の感光体と、これら感光体にそれぞれ対応して設け
られ、それぞれ異なる画像信号で変調される複数のレー
ザー光源と、上記複数のレーザー光源より出射されるレ
ーザービームを偏向させる少なくとも１つの偏向器と、
上記複数のレーザービームをそれぞれ対応する感光体上
に結像する複数のｆθレンズおよびその他のレンズを備
えたカラー画像形成装置がある。

このようなカラー画像形成装置の一例として、カラー複
写機について説明する。

第３図において、複写機は原稿読み取りのためのスキャ
ナ一部１と、スキャナ一部１よりデジタル信号として出
力される画像信号を電気的に処理する画像処理部２と１
画像処理部２よりの各色の画像記録情報に基づいて画像
を転写紙上に形成するプリンタ部３とを有する。

スキャナ一部１は、ＩＪＫ稿載置載置台４の原稿を走査
照明するランプ例えば蛍光灯５を有する。

蛍光灯５により照明されたときの原稿からの反射光は、
ミラー６．７．８により反射されて結像レンズ９に入射
される。結像レンズ９により、画像光はダイクロインク
プリズム１０に結像され、例えばレッドＲ，グリーンＧ
、ブルーＢの３種類の波長の光に分光され、各波長ごと
に受光器１１、例えばレッド用ＣＣＤＩＩＲ，グリーン
用ＣＧＤＩＩＧ、ブルー用ＣＣＤＩＩＢに入射される。

各ＣＣＤＩＩＲ，ＩＩＧ、　１ｉＢは入射した光をデジ
タル信号に変換して出力し、その出力は画像処理部２に
おいて必要な処理を施して、各色の記録色情帽、例えば
ブラック（以下Ｂｋと略称）、イエロー（Ｙと略称）、
マゼンタ（Ｍと略称）、シアン（Ｃと略称）の各色の記
録形成用の信号に変換される。

第３図にはＢｋ、Ｙ、Ｍ、Ｃの４色を形成する例を示す
が、３色だけでカラー画像を形成することもできる。そ
の場合は第３図の例に対し記録装置を１組減らすことも
できる。

画像処理部２よりの信号はプリンタ部３に入力され、そ
れぞれの色のレーザービーム走査装置１２Ｂ　ｋ、１２
Ｃ，１２Ｍ、１２Ｙに送られる。

プリンタ部３には、図の例では４組の記録装置１３Ｃ，
１３Ｍ、１３Ｙ、１３Ｂｋが並んで配置されている。各
記録装置１３はそれぞれ同じ構成部材よりなっているの
で、説明を簡単化するためＣ用の記録装置について説明
し、他の色については省略する。

なお、各色相について、同じ部分には同じ符号を付し、
各色の構成の区別をつけるために、符号に各色を示す添
字を付す。

記録装置１３Ｃはレーザービーム走査装置１２Ｇの外に
感光体１４Ｇ、例えば感光体ドラムを有する。

感光体１４Ｇには、帯電チャージャ１５Ｃ，レーザービ
ーム走査装置１２Ｃによる露光位置、現像装Ｗ１６Ｃ５
転写チャージャ１７Ｃ等が公知の複写装置と同様に付設
されている。

帯電チャージャ１５Ｃにより一様に帯電された感光体１
４Ｃは、レーザービーム走査装置１２ｃによる露光によ
り、シアン光像の潜像を形成し、現像装置１１６ｃによ
り現像して顕像を形成する。給紙コロ１８により給紙部
１９．例えば２つの給紙カセットの何れかから供給され
る転写紙は、レジストローラ２０により先端を揃えられ
タイミングを合わせて転写ベルト２１に送られる。転写
ベルト２１により搬送される転写紙は、それぞれ、顕像
を形成された感光体１４Ｂｋ、１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｇ
に順次送られ、転写チャージャ１７の作用下で顕像を転
写される。転写された転写紙は、定着ローラ２２により
定着され、排紙ローラ２３により排紙される。

転写紙は、転写ベルト２１に静電吸着されることにより
、転写ベルトの速度で精度よく搬送される。

第３図におけるレーザービーム走査装置について詳しく
説明するため、その斜視図および正面図を第４図、第５
図に示す、ここでは説明を簡単にするため、Ｂｋ用につ
いてのみ説明する。

第４図において、符号２５Ｂｋはレーザーユニットを示
し、半導体レーザーおよび集光レンズを備えており、該
レーザーユニット２５Ｂｋよりコリメートされたビーム
２４Ｂｋが出射される。そしてビーム２４Ｂｋは、シリ
ンドリカルレンズ２８Ｂｋによリモータ２６Ｂｋによっ
て駆動されるポリゴンミラー２７Ｂｋ上に線状に集光さ
れる。ポリゴンミラ−２７Ｂｋで反射されたレーザービ
ーム２４Ｂｋは、ｆＯレンズ２９Ｂｋにより感光体１４
Ｂｋ上に結像し、ポリゴンミラー２７Ｂｋの回転により
、感光体１４Ｂｋ上を走査する。またここで、ポリゴン
ミラー２７Ｂｋで反射されたビームは、２枚のミラー３
０Ｂｋおよび３１Ｅｋで反射され、感光体１４Ｂｋ上に
導かれる。

次に第５図を用いてレーザービーム走査装置１２Ｂｋの
構造を説明する。

前記集光レンズ２８Ｂｋ、ｆθレンズ２９Ｂｋ、ポリゴ
ンミラー２７Ｂｋ、折り返しミラー３０Ｂｋ、　３１Ｂ
ｋは、光学ハウジング３３Ｂｋの中に収納されており、
また、ビーム出射部には防塵ガラス３２Ｂｋが備えられ
ている。そして光学ハウジング３３Ｂｋにはカバー３４
Ｂｋが取付けられ、ハウジング内部は密閉構造になって
いる。そして、この光学ハウジング３３Ｂｋは図示され
ていない本体の前後側板に固定される。

次に画像記録の開始位置の設定方法について説明する。

一般に主走査方向につき各ライン毎に記録開始位置を一
定にするため１画像記録の前走査の段階でレーザービー
ムが特定の位置に到来したことを検出して、検出信号を
形成する例えばＰＩＮフォトダイオードなどのビーム検
出手段３６を設け、このビーム検出手段３６からの出力
信号を基準として画像クロックを所定数だけカラン１−
することにより計数し、所定の時間経過後、Ｉ！３光体
ドラム１４への画像記録を開始する。第４図にビーム検
出手段３６ Ｂｋと、ビーム検出手段３６Ｂｋに導くための反射ミラ
ー３５Ｂｋを示す、そして、４つのレーザービーム走査
装置における前記所定時間を調整することにより、４色
の画像記録開始位置を合わせることができる。

また、４色の画像記録幅を等しく保つ必要がある。この
画像記録幅を揃える手段としては、一般に各色のレーザ
ービームの変調クロック周波数を変更できるようにして
おき、その変調クロック周波数を調整することにより、
４色の画像記録幅を合わせる方法が行なわれている。

（発明が解決しようとする課題） ところが、上記方法により４色の画像記録開始位置およ
び画像記録幅を合わせたとしても、光学系の位置精度に
より、ｆθ特性が４色間で異なり、画像記録の開始と終
わりの間の位置でも４色の画像の位置ずれが起こる。こ
のことを図を用いてさらに詳しく説明する。先ず、第６
図に光学系の展開図を示す、ここで、符号３７は半導体
レーザ、符号３８はコリメートレンズ、符号３９はシリ
ンドリカルレンズ、符号４０はポリゴンミラー、符号４
１．４２はｆθレンズ、符号４３は感光体面、符号４４
はレーザービームをそれぞれ示す。

例えば第７図においてｆθレンズ４２が実線で示す理想
位置に対し、２点鎖線および符号４２′で示すように僅
かに回転して取付けられた状態で配置されると、ポリゴ
ンミラーの面の角度が同じでもｆθレンズの効果により
感光体面４３上におけるビーム照射位置がずれる。

このずれの様子を同第７図に、ｆθレンズが理想位置に
あるときのビームを一点鎖線で、そのときの感光体上の
ビーム照射位置をｖ、ｗ、ｘ、ｙ、ｚとして、ｆθレン
ズがずれて配置されたときのビームを２点鎖線で、その
時の感光体上のビーム照射位置を符号ｖ’、ｗ’　、ｘ
’　、’ｙ’　、ｚ’　として示す。図から分かるよう
に、感光体上のビーム照射位置のずれ量はレンズ中心付
近では小さく、周辺にいくほど大きくなる。すなわち、
ＸとＸ′のずれ址をγ、ＷとＷ′およびＹとＹ′のずれ
址は略等しくβ、■と■１およびＺとＺ′のずれ量は略
等しくα、とするとγ岬０．γくβくα、となる。また
、このような照射位置のずれは、第８図に示すように、
ｆθレンズが主走査方向にずれても、また、“第９図に
示すようにｆθレンズ４１゜４２がともに傾いても起こ
る。また、ｆθレンズだけでなく、ビーム光軸や、ミラ
ー等のずれによっても起こる。ｆθレンズのずれ意と感
光体上のビーム照射位置のずれ量との関係は、レンズの
特性により異なるが、例えば第９図に示すｆθレンズ４
１、４２の傾き量　δ、ζがともに０．０５ｍｍとする
と、第７図に示した感光体上のビーム照射位置のずれ量
α、β、γは、α″Ｆ　０．１ｍｍ、　　β″ｒＯ，０
５ｍｍ、　”ｆ　”ＦＯ，０５ｍ＋１１となる。上記δ
、この０．０５ｍｍのずれはレンズホルダ等の部品精度
により生じる。

次に、このようなビーム照射位置ずれがおきた場合の画
像の問題について説明する。例えばＢｋのレンズが理想
的位置に配置されたのに対し、Ｃのレンズが第７図に示
したように傾いて取付けられたとする。すると、転写紙
１９０上の画像は、第１０図のように紙搬送方向に直交
する主走査方向にずれる。

因みに第１０図において、符号（Ｃ）はＣの像、符号（
Ｂｋ）はＢｋの像、符号（Ｂｋ、Ｃ）はＢｋとＣの像を
それぞれ示す。

そこで、例えば画像開始位置および画像記録幅を合わせ
たとすると、この場合には画像記録幅は殆ど変化しない
が、今度は第１１図に示すように、主走査方向の中央（
転写紙１９０上、紙搬送方向に直交する方向の中央）で
ＢｋとＣの像がずれて色ずれを生ずる。

このように、複数の感光体と、それぞれに対応するレー
ザービーム走査装置を有するカラー画像形成装置では、
レンズの位置ずれ等により感光体上のビーム照射位置が
ずれ（例えばｆθ特性が変化し）、転写紙上の像がずれ
て色ずれを生ずるとの問題がある。

本発明は転写紙上での像のずれを簡易に低減するための
調整手段を備えたカラー画像形成装置を提供することを
目的とする。

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するために、本発明のカラー画像形成装
置においては、所定のｆθレンズについて、各ビーム偏
向面と略垂直な軸を中心に回転させる回転手段を設ける
こととした。

また、所定のレンズ群の中の少なくとも１つのレンズを
ビーム偏向方向に移動させる移動ｔＡ整手段を設けるこ
とが効果的である。

（作　用） 調整手段により、各ビームの結像位置を決定するレンズ
の態位が整えられ得る。

（実　施　例） 回転調整手段について第１図により説明する。

この回転調整手段は、ｆθレンズについてビーム偏向面
と略垂直な軸を中心に回転させるものである。また、こ
の回転調整手段は、ｎ本のレーザービームを用いそれぞ
れのレーザービームに対応してｎ組のｆθレンズが設け
られた構成のカラー画像形成装置にあっては最低限、（
ｎ　−１）組の各ｆθレンズの組について各組中の１個
について設ける。二九によりずれの問題を解消できる。

第１図において、ｆθレンズ４１．　４２からなる組の
中１回転調整され得るのはｆθレンズ４２である。この
ｆθレンズ４２はその一端側、図中左端部がレンズホル
ダ４５の段部４５Ａに係合された上、板ばね４６で押圧
支持されている。

一方、ｆθレンズ４２の他端側１図中右端部がレンズホ
ルダ４５に一端埋め込まれゴム等の弾性体４７の頂部に
より抑圧支持されている。さらに、この右端部近傍レン
ズ面には偏心軸４８が当接し、その反対側のレンズ面よ
り板ばね４６で押圧支持されている。

上記において、レンズホルダ４５は光学ハウジングに固
定されており、偏心軸４８も同ハウジングに枢着されて
いる。図において、図の描かれた紙面はビーム偏向面と
平行であり、上記偏心軸４８はビーム偏向面と垂直にそ
の長手方向を設定されている。

偏心軸４８の位置には切欠４８Ａが形成されている。

そこで、この切欠に４８Ａに工具を差し込み、回動させ
ると偏心量に応じてｆθレンズ４２は矢印ａ方向に段部
４５Ａの支点として傾けられる。つまり、段部４５Ａと
ｆθレンズ４２とが接している部分の何れかを通る紙面
に垂直な軸を中心に回転され、これにより感光体上での
結像位置が調整される。而して１段部４５Ａ、板ばね４
６、弾性体４７、偏心軸４８が回転ｔＡ整手段の主要部
材を構成する。

ｆθレンズ４１については単にレンズホルダ４５の段部
に係合された上、板ばね４７で支持されているだけで本
発明の回転調整手段は施されていないが、付帯させるこ
ともできる。符号〇−〇は各ｆθレンズの光軸を示す。

色ずれ調整は、画像を見ながら偏心軸４８の回転による
微調整を繰り返し、色ずれが低減されるまで行なう。

次に、移動調整手段について第２図により説明する。

この移動調整手段は、レンズをビーム偏向方向に移動さ
せるものである。また、この移動調整手段は、ｎ本のレ
ーザービームを用いそれぞれのレーザービームに対応し
てｎ組のレンズ群が設けられた構成のカラー画像形成装
置にあっては最低限、（ｎ　−１）組の各レンズ群の組
について、各粗生の１個のレンズ（ｆθレンズであるか
他のレンズであるかを問わない）について設ける。これ
によりずれの問題を解消できる。

第２図において、ｆθレンズ４１．４２からなる組の中
、移動調整され得るのはｆθレンズ４２である。このｆ
θレンズ４２はその一端側、図中左端部がレンズホルダ
５０の段部５０Ａに係合された上、板ばね４６で押圧支
持されている。なお、この段部への係合に際しては、レ
ンズの端面と段部との間にはゴム等の弾性体５３が介在
されている。また、段部に当接するレンズ面は平坦であ
り、この平坦面が段部平坦面に板ばね４６で押圧支持さ
れていることになる。

一方、ｆθレンズ４２の他端側、図中右端部の平坦なレ
ンズ面がレンズホルダ５０の平坦な受は面５０Ｂに当接
された上、対向するレンズ面より板はね５１にて押圧支
持されている。さらに、該ｆθレンズ４２の右端、端面
部が弾性体５３の弾性力により偏心軸５２に圧接されて
いる。

前記例と同様にレンズホルダ５０は光学ハウジングに固
定されており、偏心軸５０も同ハウジングに枢着されて
いる６図において、図の描かれた紙面はビーム偏向面と
平行であり、上記偏心軸５２はビーム偏向面と垂直にそ
の長手方向を設定されている。ビーム偏向面と平行な面
内において光軸〇−〇と直交する方向がビーム偏向方向
であり、ｆＯレンズ両端面に対向して位置している弾性
体５３および偏心軸５２を結ぶ線は上記ビーム偏向方向
と一致する。

ｆθレンズ４１については前記側聞様、本発明の移動調
整手段は施されていないが付帯させることもできる。

偏心軸５１の一部には切欠５２Ａが形成されている。

そこで、この切欠５２Ａに工具を差し込み、回動させる
と偏心量に応じてｆθレンズ４２は受は面５０Ｂおよび
段部５０Ａに案内されて矢印す方向つまりビーム偏向方
向に移動される。これにより感光体上での結像位置が調
整される。而して、段部５０Ａ、受は面５０Ｂ、板ばね
４６．５１、偏心軸５２が移動調整手段の主要部材を構
成する。

色ずれ調整は、画像を見ながら偏心軸５２の回転による
微調整を繰り返し、色ずれが低減されるまで行なう。

以上説明した第１図又は第２図のｔＡｍ手段は、既述の
通り、全ての色、Ｂｋ、Ｍ、Ｙ、Ｃについて備える必要
はなく、例えば、Ｂｋについてはｆθレンズを固定し、
他の３色に対してのみ設け、Ｂｋの像に対し他の色を合
わせるようにしてもよい。

（発明の効果） 本発明によれば、レンズの状態を簡易に調整して結像位
置を整えることができ、画像のずれ、色ずれの問題を解
消できる。

図面の簡単な説明 第１図は本発明に係る回転転調整手段の説明図、第２図
は本発明に係る移動調整手段の説明図、第３図は本発明
が適用され得るカラー複写機の構成図、第４図、第５図
は同ビーム走査装置の説明図。

第６図、第７図は画像の位置ずれについて説明するため
の光学系の展開図、第８図、第９図はレンズのずれの態
様を説明した図、第１０図、第１１図は転写紙上での画
像の位置ずれの態様を説明した図である。

４５Ａ、　５０Ａ・・・段部、４６．５１・・・板ばね
、４７・・・弾性体、４８．５２・・・偏心軸、５０Ｂ
・・・受は面。

気　（図 Ｏ ％２図 第９図 第６図 第７図 Ｚ　　′ 勿δ図　　第９図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、複数の感光体と、これら感光体にそれぞれ対応して
   設けられ、それぞれ異なる画像信号で変調される複数の
   レーザー光源と、上記複数のレーザー光源より出射され
   るレーザービームを偏向させる少なくとも１つの偏向器
   と、上記複数のレーザービームにそれぞれ対応しかつそ
   れぞれ対応する感光体上に結像する複数のｆθレンズを
   備えたカラー画像形成装置において、 上記ｆθレンズの所定のものについて各ビーム偏向面と
   略垂直な軸を中心に回転させる回転調整手段を有するこ
   とを特徴とするカラー画像形成装置。 ２、複数の感光体と、これら感光体にそれぞれ対応して
   設けられ、それぞれ異なる画像信号で変調される複数の
   レーザー光源と、上記複数のレーザー光源より出射され
   るレーザービームを偏向させる少なくとも１つの偏向器
   と、上記複数のレーザービームをそれぞれ対応する感光
   体上に結像する複数のレンズ群を備えたカラー画像形成
   装置において、 上記レンズ群の所定のレンズ群の中の少なくとも１つの
   レンズをビーム偏向方向に移動させる移動調整手段を有
   することを特徴とするカラー画像形成装置。